Ⅰ:Lityum Demir Fosfat Pillere Genel Bakış (LiFePO4)
Lityum demir fosfat pil (LiFePO4) nedir? LiFePO4 pil, pozitif elektrot malzemesi olarak lityum demir fosfat kullanır. Tek bir LiFePO4 pilin anma gerilimi 3,2 V'tur ve şarj kesme gerilimi 3,6 V~3,65 V'dir. LiFePO4, bir enerji depolama sistemi oluşturduktan sonra genişlemeyi destekler ve büyük ölçekli elektrik enerjisini depolar. LiFePO4 pil enerji depolama sistemi, bir LiFePO4 pil takımı, Pil Yönetim Sistemi (BMS), doğrultucu, invertör, merkezi izleme sistemi, trafo vb.'den oluşur.
Hepimizin bildiği gibi, LiFePO4 pilinin özelliklerine göre belirlenen pazar popülaritesi artmaya devam ediyor:
1. İyi güvenlik performansı, uzun çevrim ömrü, aşırı şarj edildiğinde yanma ve patlama olmaz;
2. İyi yüksek sıcaklık performansı, çalışma sıcaklığı aralığı 20 derece ~ 70 derece;
3. Uzun çevrim ömrü, 4000 kattan büyük veya eşittir;
4. 1C-5C hızlı şarj özelliği ile hızlı şarj, önemli ölçüde
şarj süresinin kısaltılması;
5. Yüksek çalışma voltajı ve yüksek enerji yoğunluğu
6. Yeşil ve çevre koruma, zararlı madde yok, çevreye kirlilik yok;
7. Önemli ekonomik faydalar, yenilenebilir enerji;
Ⅱ: LiFePO4 pilinin yapısal özellikleri:
1. Pozitif elektrot: Olivin yapılı LiFePO4, pozitif elektrot alüminyum folyoyu bağlar;
2. Negatif elektrot: karbon veya grafitten oluşur; negatif elektrot bir bakır folyoyu bağlar.
3. Diyafram: Diyafram, pili pozitif elektrottan ayırır; diyafram malzemesi bir polimerdir;
4. Elektrolitler: Lityum hekzaflorofosfat, lityum perklorat, lityum tetrafloroborat vb.
5. Elektrolit: etilen karbonat, propilen karbonat, dimetil karbonat, etil bütirat, floroetilen karbonat, lityum bis-oksalat borat, lityum hekzaflorofosfat.
6. Yalıtım malzemeleri, emniyet valfleri, sızdırmazlık halkaları, kovanlar vb.
Ⅲ:LiFePO4 pilin şarj ve deşarj prensibi
Kısacası, şarj işlemi sırasında, LiFePO4 pozitif elektrottaki lityum iyonları Li plus, polimer ayırıcı aracılığıyla negatif elektrota geçer; deşarj işlemi sırasında, negatif elektrottaki lityum iyonları Li plus ayırıcıdan tekrar pozitif elektrota geçer.
Şarj prensibi: Batarya şarj olduğunda, lityum iyonları LiFePO4 kristalinden kristal yüzeye geçer. Elektrik alan kuvveti altında, Li artı elektrolite girer, ayırıcıdan geçer, ardından elektrolit yoluyla grafit kristalinin yüzeyine geçer ve ardından grafit kafesin içine karışır. Elektronlar, iletken aracılığıyla alüminyum folyo toplayıcıya akar. Negatif kutbun bakır folyo toplayıcısına akan çıkıntıdan, pozitif kutbu, dış devreyi, negatif kutbu ve negatif kutbu geçirin. Son olarak, negatif elektrotun yükünü dengelemek için iletken yoluyla grafit negatif elektrota akar. Lityum iyonları lityum demir fosfattan ayrıştırıldıktan sonra, lityum demir fosfat demir fosfata dönüşür.
Deşarj prensibi: Pil boşaldığında, lityum iyonları grafit kristalinden ayrıştırılır, elektrolite girer ve ardından ayırıcıdan geçer, elektrolit yoluyla lityum demir fosfat kristalinin yüzeyine geçer ve ardından kafese yeniden yerleştirilir lityum demir fosfat. Elektronlar iletken aracılığıyla bakır folyo toplayıcıya akar. Ve sekme, pilin negatif kutbu, bir dış devre, pozitif kutup ve pozitif kutup aracılığıyla pozitif elektrotun alüminyum folyo toplayıcısına akıyor. Daha sonra iletken boyunca lityum demir fosfat pozitif kutbuna akar ve pozitif yük dengelenir. Lityum iyonları demir fosfat kristali ile birleştikten sonra, demir fosfat lityum demir fosfata dönüşür.
Şarj ve Deşarj Prensibi
LiFePO4 pil enerji depolama sisteminin şarj etme ve boşaltma prensibi: Şarj aşamasında, aralıklı güç kaynağı veya elektrik şebekesi, enerji depolama sistemini şarj eder. Alternatif akım, enerji depolama pil modülünü şarj etmek ve ardından enerji depolamak için doğrultucu aracılığıyla doğru akıma doğrultulur. Boşaltma aşamasında, enerji depolama sistemi şebekeye veya yüke boşalır. DC gücü, invertör aracılığıyla AC gücüne dönüşür. Ve invertör çıkışı, şebekeye veya yüke kararlı güç çıkışı sağlayabilen merkezi izleme sistemi tarafından kontrol edilir.
